Jak działa brykieciarka

Jeśli kiedykolwiek patrzyłeś na stertę luźnych wiórów metalowych, opiłków lub odpadów i zastanawiałeś się, czy istnieje lepszy sposób na ich zagospodarowanie, odpowiedź brzmi: tak. Brykieciarka zamienia te nieporęczne i zajmujące dużo miejsca odpady w gęste, jednolite bloki, które łatwiej przechowywać, transportować i sprzedawać. Ale jak to właściwie działa?

W skrócie, brykieciarka wywiera ogromny nacisk hydrauliczny lub mechaniczny, aby sprasować luźny złom metalowy w solidne bloki o wysokiej gęstości, zwane brykietami. Ten przewodnik wyjaśnia zasadę działania, różne typy dostępnych maszyn, kluczowe komponenty systemu brykietowania oraz wymagania niezbędne do produkcji wysokiej jakości brykietów.

Jak działa brykieciarka do metalu?

Brykieciarka kompresuje luźny złom metalowy w gęste brykiety poprzez systematyczną sekwencję podawania, wstępnego prasowania, prasowania głównego i wyrzutu. Wysokie ciśnienie spaja cząstki metalu, tworząc solidny blok bez konieczności stosowania dodatkowych spoiw.

Proces przebiega w następujących krokach:

1. Podawanie. Odpady metalowe, takie jak wióry czy opiłki, są ładowane do zasobnika. Zasobnik ten służy jako punkt zbiorczy i wejściowy dla całego materiału, zapewniając stały przepływ do systemu.
2. Transport. Z zasobnika przenośnik ślimakowy transportuje złom do komory wstępnego prasowania. Przenośnik pracuje w cyklu czasowym sterowanym przez sterownik PLC, dostosowując się automatycznie do wielkości i gęstości cząstek, aby zapewnić optymalną jakość brykietu.
3. Wstępne prasowanie. Gdy przenośnik ślimakowy napełni komorę wstępnego prasowania odpowiednią ilością materiału, uruchamia się wstępny tłok, który wykonuje pierwsze zagęszczenie. Wstępny tłok wtłacza luźny metal do komory prasowania, przygotowując go do ostatecznego sprasowania.
4. Główne prasowanie. Następnie uruchamia się główny tłok prasy. Wywiera on znaczną siłę na materiał w komorze prasowania, formując go w gęsty brykiet. Podczas kompresji resztki chłodziwa lub olejów są wyciskane ze złomu i zbierane w zbiorniku pod maszyną w celu ewentualnego ponownego wykorzystania. Czujniki ciśnienia stale monitorują poziom kompresji, utrzymując ciśnienie aż do osiągnięcia określonej wartości, co gwarantuje, że gęstość brykietu spełnia określone wymagania.
5. Wyrzut. Po zakończeniu prasowania forma przesuwa się, aby ustawić gotowy brykiet w linii z otworem wyrzutowym. Wypychacze wypychają brykiet przez otwory w przedniej płycie maszyny. Główny tłok prasujący i tłok wstępny wracają do pozycji wyjściowych, a pusta matryca ustawia się ponownie w linii z tłokiem prasującym, aby rozpocząć nowy cykl.

Proces jest sterowany z dużą precyzją. Systemy hydrauliczne wykorzystują sterowniki PLC, które zarządzają cyklami prasowania, monitorując poziomy ciśnienia i dostosowując czas prasowania w zależności od zmian gęstości materiału. Ten ciągły proces powtarza się, aż cały materiał z zasobnika zostanie przetworzony.

Wymagania dotyczące ciśnienia różnią się znacznie w zależności od rodzaju metalu. Złom stalowy i żeliwny charakteryzują się dużą twardością i słabą plastycznością, wymagając wysokiego ciśnienia 250-400 MPa, aby uzyskać efekt zagęszczenia. Złom aluminiowy i miedziany mają dobrą plastyczność i mogą być formowane przy ciśnieniu 150-250 MPa. Czas utrzymywania ciśnienia powinien być kontrolowany w zakresie 3-8 sekund. Niewystarczający czas utrzymywania ciśnienia prowadzi do dużej porowatości i łatwego rozpadania się brykietu, podczas gdy zbyt długi czas wydłuża cykl i zmniejsza wydajność produkcji.

Poniższa tabela podsumowuje wymagania dotyczące ciśnienia dla różnych metali.

Nowoczesne brykieciarki mogą produkować brykiety o gęstości do pięciu razy większej niż pierwotny luźny złom, znacząco zmniejszając objętość i tworząc produkt, który jest łatwiejszy w obsłudze, transporcie i recyklingu.

Typy brykieciarek

Brykieciarki dzieli się według zasady mechanicznej na cztery główne typy: hydrauliczne, ślimakowe, tłokowe i rolkowe. Każdy typ działa inaczej i nadaje się do innych zastosowań.

Typ hydrauliczny

Hydrauliczna brykieciarka wykorzystuje stację pomp hydraulicznych do dostarczania oleju pod wysokim ciśnieniem, który napędza tłok w celu sprasowania materiału. Układ hydrauliczny wywiera ekstremalne ciśnienie wewnątrz uszczelnionej komory, a siłowniki hydrauliczne są w stanie ściskać aluminium pod ciśnieniem przekraczającym 30 000 psi.

Hydrauliczne brykieciarki są szczególnie skuteczne w prasowaniu metali ze względu na zdolność do utrzymywania wysokiego ciśnienia przez dłuższy czas. Ten wydłużony czas ściskania pozwala na przekształcenie większej części odkształcenia sprężystego w trwałe odkształcenie plastyczne, co skutkuje mocniejszymi i bardziej stabilnymi brykietami.

W porównaniu z typami walcowymi, tłokowymi i śrubowymi, hydrauliczne brykieciarki są bardziej odpowiednie do materiałów metalowych ze względu na wysokie ciśnienie.

Typ śrubowy

Śrubowa brykieciarka wykorzystuje dużą śrubę do mielenia, ściskania i wytłaczania materiału w brykiety. Surowiec jest podawany przez wlot, a łopatki śruby przesuwają materiał do przodu, mieszając go i prasując przed wytłoczeniem. Ten typ jest powszechnie stosowany w zastosowaniach związanych z biomasą, gdzie naturalna zawartość ligniny w materiale służy jako spoiwo pod wpływem wysokiego ciśnienia i temperatury.

Typ tłokowy

Tłokowa brykieciarka wykorzystuje napędzane silnikiem koło zamachowe i mechaniczny nacisk tłoka do ściskania materiału. Maszyna składa się z podajnika śrubowego i dwuwalcowego zagęszczarki. Maszyny tłokowe mają krótsze czasy cyklu i są często używane do miękkich metali, takich jak aluminium.

Typ walcowy

Walcowa brykieciarka wykorzystuje dwa przeciwbieżne walce do zagęszczania materiału. Proszek jest podawany do maszyny grawitacyjnie lub za pomocą śruby, a walce pobierają proszek i ściskają go między sobą. Jeden walec jest nieruchomy, a drugi pływający, przy czym siłowniki hydrauliczne dociskają pływający walec do nieruchomego. Ten typ jest powszechnie stosowany do węgla, węgla drzewnego i proszków mineralnych.

Powiązany artykuł: Prasa hydrauliczna a mechaniczna

Kluczowe komponenty hydraulicznego systemu brykietowania

Kompletny hydrauliczny system brykietowania składa się z kilku kluczowych komponentów, które współpracują ze sobą, aby przekształcić luźny złom w gęste brykiety.

Hydrauliczny układ zasilania

Hydrauliczny układ zasilania jest sercem hydraulicznej brykieciarki. Zazwyczaj wykorzystuje konstrukcję z dwiema pompami i dwoma obwodami, gdzie pompa niskociśnieniowa napędza głowicę ciśnieniową, aby szybko wtłoczyć materiał do komory, a następnie pompa wysokociśnieniowa generuje ciśnienie znamionowe dla końcowego prasowania. Tworzy to segmentowy tryb pracy “szybkie podawanie plus formowanie pod wysokim ciśnieniem”, który zapewnia wydajność przy jednoczesnym unikaniu strat energii.

Komponenty do obsługi materiału

Komponenty do obsługi materiału przygotowują i przemieszczają złom do systemu prasowania. Lej zasypowy służy jako punkt zbiorczy i wejściowy dla przychodzącego złomu. Przenośnik śrubowy transportuje złom metalowy z leja do komory wstępnego ładowania. W niektórych systemach przed prasowaniem odbywa się rozdrabnianie, aby uzyskać jednolite rozmiary wiórów z długich, splątanych wiórów, co poprawia przepływ materiału i zapewnia stałą gęstość brykietu.

System prasowania

System prasowania to miejsce, w którym zachodzi właściwe zagęszczanie. Obejmuje on komorę wstępnego ładowania, która wykonuje wstępne ściskanie i wpycha luźny metal do komory prasowania. Główny tłok prasy wywiera znaczną siłę na materiał w komorze prasowania, formując go w gęsty brykiet. Matryca lub forma nadaje brykietowi kształt cylindryczny lub prostokątny.

Systemy wyrzutu i sterowania

System wyrzutu usuwa gotowe brykiety z maszyny. Po sprasowaniu forma prasująca zmienia położenie, aby wyrównać gotowy brykiet z otworem wyrzutowym, a wypychacze wypychają brykiet na zewnątrz. System sterowania, zazwyczaj PLC, zarządza całym cyklem prasowania, monitorując poziomy ciśnienia i dostosowując czas prasowania w oparciu o zmiany gęstości materiału.

System odzyskiwania płynów

Podczas prasowania resztki chłodziw lub olejów są wyciskane ze złomu i zbierane w zbiorniku pod maszyną. Odprowadzone płyny trafiają do zbiorników zbiorczych, gdzie mogą być filtrowane i ponownie wykorzystywane w procesach obróbki skrawaniem. Odzyskiwanie płynów jest znaczącą korzyścią procesu brykietowania, redukującą odpady i odzyskującą cenne płyny chłodząco-smarujące.

Jak zwiększyć gęstość brykietu

Gęstość brykietu jest jednym z najważniejszych wskaźników jakości w procesie brykietowania. Wyższa gęstość oznacza lepszą obsługę, wyższą wartość złomu i bardziej wydajne przetapianie. Na końcową gęstość brykietu wpływa kilka czynników.

Czas utrzymywania ciśnienia jest kluczowy. Czas utrzymywania ciśnienia powinien być kontrolowany w zakresie 3-8 sekund. Niewystarczające utrzymywanie ciśnienia prowadzi do wysokiej porowatości i łatwego rozpadania się brykietu. Jeśli czas jest zbyt długi, pojedynczy cykl się wydłuża, a wydajność produkcji spada. Wydłużony czas ściskania w systemach hydraulicznych pozwala na przekształcenie większej części odkształcenia sprężystego w trwałe odkształcenie plastyczne, co skutkuje mocniejszymi i bardziej stabilnymi brykietami.

Przygotowanie materiału również wpływa na gęstość. Rozdrabnianie przed prasowaniem tworzy jednolite rozmiary wiórów z długich, splątanych wiórów, poprawiając przepływ materiału i zapewniając stałą gęstość brykietu. Skok głowicy ciśnieniowej i rozmiar matrycy muszą odpowiadać specyfikacjom bloku brykietu. Typowe okrągłe brykiety o średnicy φ80-120 mm lub kwadratowe brykiety o wymiarach 100×100 mm osiągają gęstość 5,5-7,2 g/cm³ po uformowaniu.

Konstrukcja matrycy wpływa na jakość brykietu. Matryca lub forma musi być odpowiednio zwymiarowana i konserwowana, aby uzyskać spójne kształty i gęstości. Parametry ciśnienia powinny być dokładnie dopasowane do materiału i kształtu złomu.

Częstym problemem w procesie brykietowania jest zbyt niskie ciśnienie. Może to wynikać z niewystarczającego ciśnienia hydraulicznego, zużytych uszczelek lub nieprawidłowego podawania materiału. Rozwiązywanie problemów z niskim ciśnieniem zazwyczaj obejmuje sprawdzenie poziomu płynu hydraulicznego, kontrolę uszczelek i przewodów pod kątem wycieków oraz upewnienie się, że system podawania dostarcza materiał z odpowiednią prędkością.

Dlaczego brykietowanie hydrauliczne jest idealne do recyklingu metali

Brykietowanie hydrauliczne jest preferowanym wyborem w zastosowaniach związanych z recyklingiem metali. Kilka cech sprawia, że doskonale nadaje się ono do przetwarzania wiórów metalowych, opiłków i odpadów obróbczych.

Możliwość uzyskania wysokiego ciśnienia

Systemy hydrauliczne mogą wywierać ekstremalne ciśnienie wewnątrz zamkniętej komory. Siłowniki hydrauliczne mogą ściskać aluminium pod ciśnieniem przekraczającym 30 000 psi. Złom stalowy i żeliwny wymagają ciśnienia 250-400 MPa, aby uzyskać zagęszczenie, podczas gdy aluminium i miedź mogą być formowane przy 150-250 MPa. Ten zakres ciśnień obejmuje praktycznie wszystkie popularne rodzaje metali.

Długi czas utrzymywania ciśnienia

Systemy hydrauliczne utrzymują wysokie ciśnienie przez dłuższy czas niż alternatywy mechaniczne. Ten wydłużony czas ściskania pozwala na przekształcenie większej części odkształcenia sprężystego w trwałe odkształcenie plastyczne, co skutkuje mocniejszymi i bardziej stabilnymi brykietami. W rezultacie brykiety zachowują spójność podczas przenoszenia, transportu i załadunku do pieca.

Odzysk płynów

Podczas ściskania resztki chłodziw i płynów obróbczych są wyciskane ze złomu i zbierane. Usunięte płyny spływają do zbiorników, skąd mogą być filtrowane i ponownie wykorzystywane w procesach obróbki, co pozwala odzyskać cenne zasoby, które w przeciwnym razie zostałyby utracone.

Wszechstronność w zakresie rodzajów metali

Prasy do brykietowania hydraulicznego obsługują różnorodne metale. Współpracują z metalami żelaznymi, takimi jak wióry stalowe, żeliwne i ze stali nierdzewnej. Przetwarzają również metale nieżelazne, takie jak wióry aluminiowe, miedziane, mosiężne i z brązu. Ta wszechstronność sprawia, że są odpowiednie dla zakładów obróbki mechanicznej w branży motoryzacyjnej, producentów z branży lotniczej, odlewni metali i centrów recyklingu.

Brak konieczności stosowania spoiwa

Brykietowanie metali opiera się na technologii formowania hydraulicznego na zimno, która wykorzystuje właściwości odkształcenia plastycznego materiałów metalowych w celu uzyskania gęstego wiązania bez dodawania spoiwa. Wysokie ciśnienie eliminuje pory między cząstkami i sprzyja mikro-zazębieniu powierzchni.

Od 2008 roku Aupwit produkuje hydrauliczne prasy brykietujące do recyklingu wiórów metalowych, oferując modele jedno- i dwustronnego działania oraz pionowe, zaprojektowane do obsługi wiórów stalowych, żeliwnych, aluminiowych i miedzianych. Nasze rozwiązania w zakresie brykietowania hydraulicznego łączą w sobie możliwość uzyskania wysokiego ciśnienia, wydajny odzysk płynów i niezawodną wydajność, pomagając zakładom obróbki metali przekształcać odpady w wartość.

Wnioski

Brykieciarka przekształca luźne odpady metalowe w gęste, wartościowe brykiety poprzez precyzyjną sekwencję podawania, ściskania i wyrzutu. Proces ten znacząco zmniejsza objętość złomu, odzyskuje drogie płyny obróbcze i tworzy produkt, który osiąga wyższe ceny na rynkach recyklingu.

Typ maszyny, którą wybierzesz, zależy od Twojego materiału i wymagań produkcyjnych. Hydrauliczne maszyny do brykietowania są szczególnie dobrze przystosowane do zastosowań związanych z metalem ze względu na możliwość uzyskania wysokiego ciśnienia, długi czas utrzymywania ciśnienia oraz zdolność do obsługi różnorodnych rodzajów metali bez konieczności stosowania spoiw.

Osiągnięcie wysokiej gęstości brykietu wymaga zwrócenia uwagi na czas utrzymywania ciśnienia, przygotowanie materiału i konstrukcję matrycy. Dzięki odpowiedniej konfiguracji brykiety mogą osiągnąć gęstość 5,5-7,2 g/cm³, co czyni je wydajnymi w transporcie, przenoszeniu i przetapianiu.

Jeśli przetwarzasz wióry stalowe, żeliwne, aluminiowe lub miedziane i chcesz przekształcić odpady w przychód, hydrauliczna prasa brykietująca jest sprawdzonym rozwiązaniem. Skontaktuj się z Aupwit aby omówić Twoje konkretne wymagania i znaleźć odpowiednie rozwiązanie do brykietowania dla Twojej działalności.